《热力学第二定律》.ppt

* SMH制作 * * SMH制作 * * SMH制作 * 既然自然界的能量是守恒的，为什么还经常说要节约能源？ 答：因为涉及到热现象的宏观过程不可逆，有些“损失”掉能量是不能利用的。 * SMH制作 * 机械能和内能的转化过程具有方向性。 * SMH制作 * 不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其它变化。 不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其它变化。 * SMH制作 * 降温 我们能不能看到这样的现象：一个放在水平地面上的物体，靠降低温度，可以把内能自发地转化为动能，使这个物体运动起来？ * SMH制作 * 机械能和内能的转化过程具有方向性。 一、自然过程的方向性 * SMH制作 * 有人提出这样一种设想，发明一种热机，用它把物体与地面摩擦所生的热量都吸收过来并对物体做功，将内能全部转化为动能，使因摩擦停止运动的物体在地面上重新运动起来，而不引起其它变化． SMH制作 SMH制作 热力学第二定律 * SMH制作 * 一、自然过程的方向性 将一块烧红的铁块投入冷水中，会发生什么现象？ 铁块的温度降低，水的温度升高，最终两者温度相同。 热量自发地从高温物体传给低温物体。 * SMH制作 * 有没有可能热量自发地从低温物体传给高温物体，使低温物体的温度越来越低，高温物体的温度越来越高呢？ 一、自然过程的方向性 不可能 * SMH制作 * 电冰箱的内部温度比外部温度低，为什么致冷系统还能不断地把箱内热量传给外界的空气？ 一、自然过程的方向性 * SMH制作 * 因为电冰箱消耗了电能，对制冷系统做了功，一旦切断电源，电冰箱就不能把其内部的热量传给外界的空气了．相反，外界的热量会自发地传给电冰箱，使其温度逐渐升高． 电冰箱的内部温度比外部温度低，为什么致冷系统还能不断地把箱内热量传给外界的空气？ 一、自然过程的方向性 * SMH制作 * 贮藏的食品 大气 电冰箱制冷系统 * SMH制作 * 热传递是不可逆的过程，具有方向性。 一、自然过程的方向性 * SMH制作 * 不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其它变化。 一、自然过程的方向性 热传递是不可逆的过程，具有方向性。 * SMH制作 * 一个在水平地面上的物体，由于克服摩擦力做功，最后要停下来。在这个过程中，物体的动能转化成为内能，使物体和地面的温度升高。 一、自然过程的方向性 * SMH制作 * 一、自然过程的方向性 我们能不能看到这样的现象：一个放在水平地面上的物体，靠降低温度，将内能自发地转化为功使物体运动起来？ * SMH制作 * 热传递是不可逆的过程，具有方向性。 不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其它变化。 功变为热过程不可逆，具有方向性 一、自然过程的方向性 * SMH制作 * 热机：是一种把内能转化为机械能的装置。 气缸中的气体得到燃料燃烧时产生的热量Q1，推动活塞做功W，排出废气，同时把热量Q2散发到大气中，则 Q1=W+Q2 效率η=W/Q1，小于100% 一、自然过程的方向性 * SMH制作 * 热源 冷凝器 热机 * SMH制作 * 自然过程的方向性 热传递是不可逆的过程，具有方向性。 不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其它变化。 功变为热过程不可逆，具有方向性 不可能从单一热源吸收热量，使之完全变为有用功而不引起其他变化。 热力学第二定律 热变为功过程不可逆，具有方向性 （克劳修斯表述） （开尔文表述） * SMH制作 * 　　地球上有大量的海水，它的总质量约为1.4×1018t， 只要这些海水的温度降低0.10C，就能放出5.8×1023J的热量，这相当于1800万个核电站一年的发电量。 * SMH制作 * 热源 热机 冷凝器 第二类永动机： 从单一热源吸收热量可以全部用来做功，而不引起其他变化。 不可能制成，违背热力学第二定律 * SMH制作 * 不可能使热量由低温物体传递到高温物 体，而不引起其它变化。 不可能从单一热源吸收热量，使之完全变为有用功而不引起其他变化。 热力学第二定律 克劳修斯表述： 开尔文表述： 两种表述的实质： 两种表述是等效的，其本质都是揭示大量分子参与的宏观过程的方向性。使人们认识到自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，是不可逆的。 热学过程的方向性（实例）： 1、热传导的方向性 2